深入理解Spring Batch

一、Batch是什么？

Spring Batch是一款成熟稳定的批处理框架。它利用Java实现了大型、复杂批处理作业处理机制。它允许开发人员构建批处理应用程序，从而更加容易地执行、过滤、排序和转换大量数据。Batch不仅适合大数据处理，同时也可以在调度及监控方面提供帮助。Spring Batch支持大多数的主流数据库，同时它还提供了强大的与spring生态系统集成的能力。

以下是简单的代码示例：

    public class BatchConfiguration {

        @Autowired
        private JobBuilderFactory jobBuilderFactory;

        @Autowired
        private StepBuilderFactory stepBuilderFactory;

        @Bean
        public Job simpleJob() {
            return jobBuilderFactory.get("simpleJob")
                    .start(step1())
                    .build();
        }

        @Bean
        public Step step1() {
            return stepBuilderFactory.get("step1")
                    .tasklet((contribution, chunkContext) -> {
                        System.out.println("Hello, world!");
                        return RepeatStatus.FINISHED;
                    }).build();
        }
    }

二、Batch核心概念

1. Job

在Spring Batch中，A Job是任务的顶级容器。它由一组Steps组成，定义了一个完整的、可独立执行的工作流程。

2. Step

在Spring Batch中，Step代表Job执行过程中的单个步骤。Step包含了一组处理步骤和决策，每个步骤中可以有一个Tasklet或一个Chunk。

3. Tasklet

Tasklet是一个独立的单元，可以执行一个事务。通常情况下，Tasklet可以完成一些批处理初始化工作、数据清理、文件复制或发送邮件等独立任务。

4. Chunk

Chunk指的是一次批处理中每次读取的一组数据，如从数据库中读取一批数据，然后逐一进行处理操作，处理完了再进行下一次读取操作。处理完成后，事务提交或回滚。Chunk事务通常适用于处理大规模数据时，可以减少内存的使用。

5. ItemReader

ItemReader负责从数据源中读取数据，并且将数据传递给ItemProcessor进行处理。

6. ItemProcessor

ItemProcessor用来处理读取到的数据，可以根据需要进行数据转换或过滤等操作。

7. ItemWriter

ItemWriter用来将处理后的数据写入目标数据源中。

8. JobRepository

JobRepository是一个持久化的、线程安全的Repository，它用来存储Job的状态信息，以及每个Step的执行状态信息。

三、使用Spring Batch实现批处理作业

1. 实现步骤

使用Spring Batch实现批处理作业的步骤如下：

1) 创建Job

在创建Job之前，需要先定义JobRepository和JobBuilderFactory。然后通过JobBuilderFactory创建Job。

    @Autowired
    private JobBuilderFactory jobBuilderFactory;
 
    @Autowired
    private JobRepository jobRepository;
 
    @Bean
    public Job job() {
        return jobBuilderFactory.get("job")
            .repository(jobRepository)
            .start(step())
            .build();
    }

2) 创建Step

在创建Step之前，需要先定义StepBuilderFactory。然后通过StepBuilderFactory创建Step。

    @Autowired
    private StepBuilderFactory stepBuilderFactory;

    @Bean
    public Step step() {
        return stepBuilderFactory.get("step")
            .chunk(5)
            .reader(reader())
            .processor(processor())
            .writer(writer())
            .build();
    }

3) 创建ItemReader

在创建ItemReader之前，需要先定义DataSource，并使用JdbcCursorItemReader从数据源中获取数据。

    @Autowired
    private DataSource dataSource;

    @Bean
    public ItemReader reader() {
        JdbcCursorItemReader reader = new JdbcCursorItemReader();
        reader.setDataSource(dataSource);
        reader.setSql("select name from person");
        reader.setRowMapper((rs, rowNum) -> rs.getString("name"));
        return reader;
    }

4) 创建ItemProcessor

在创建ItemProcessor之前，需要定义ItemProcessor并实现process()方法。

    @Bean
    public ItemProcessor processor() {
        return name -> "Hello, " + name + "!";
    }

5) 创建ItemWriter

在创建ItemWriter之前，需要定义写入目标数据源。

    @Autowired
    private SomeRepository someRepository;

    @Bean
    public ItemWriter writer() {
        return items -> someRepository.saveAll(items);
    }

6) 运行Job

在创建完Job之后，可以直接运行Job。

    @Autowired
    private JobLauncher jobLauncher;
 
    @Autowired
    private Job job;

    public void run() throws Exception {
        JobParameters jobParameters = new JobParametersBuilder()
                .addString("jobId", String.valueOf(System.currentTimeMillis()))
                .toJobParameters();
        jobLauncher.run(job, jobParameters);
    }

2. 执行结果

执行上述代码后，将会输出以下结果：

    Hello, Tom!
    Hello, Jerry!
    Hello, Mary!
    Hello, John!
    Hello, Bob!

四、总结

Spring Batch是一个成熟稳定的批处理框架，它由Job、Step、Tasklet、Chunk、ItemReader、ItemProcessor、ItemWriter和JobRepository等核心概念组成。使用Spring Batch可以帮助我们更加容易地执行、过滤、排序和转换大量数据，并且它还提供了强大的与spring生态系统集成的能力。